Caracterización electroquímica de materiales carbonosos para supercondensadores y baterías de ión litio

Abstract

En este trabajo se ha caracterizado electroquímicamente, mediante las técnicas de voltametría cíclica y espectroscopia electroquímica de impedancia diferentes materiales carbonosos, con el fin de profundizar en los procesos que tienen lugar en los dispositivos de almacenaje de energía que se han estudiado: supercondensadores y baterías ión litio, y ser capaces de proponer un modelo eléctrico al que se ajuste. Por un lado, se han estudiado esponjas de carbono con alta superficie específica como electrodos de supercondensadores simétricos. Y por otro, se han ensayado materiales de grafeno con distinto procesado térmico como ánodos de baterías de ión litio. Para los materiales analizados en configuraciones de supercondensadores se evaluó la influencia de la velocidad de barrido para un intervalo de potencial constante, y para una velocidad constante de barrido la importancia del tamaño de la ventana de potencial. Resultando la capacidad de los electrodos en ambos casos dependiente de las varibles modificadas, es preferible una velocidad lenta para que los iones sean capaces de llegar a la superficie microporosa y una ventana de potencial pequeña, ya que en los potenicales límite de los potenciales más altos se empiza a apreciar comportamientos resistivos debido posiblemente a la descomposición del elctrolito. Por otro lado, la modelización de los espectros de impedancia obtenidos para los materiales de grafeno con distinto procesado térmico muestra que la temperatura influye en su capacidad de almacenamiento de carga como material anódico para baterías, siendo el electrodo procesado a menor temperatura aquel que presenta una mayor capacidad.